TIERRA Y CIELOS: ¿DOS UNIVERSOS SEPARADOS

TIERRA Y CIELOS: ¿DOS UNIVERSOS SEPARADOS?1

Jaime Carrascosa2

Daniel Gil-Pérez3

Jordi Solbes4

Amparo Vilches5

Resumen: El estudio de la gravitación constituye una ocasión excepcional para mostrar la ciencia y la tecnología en toda su riqueza y complejidad, considerando, entre otros aspectos: • Las situaciones problemáticas relevantes que llevaron a la construcción de los conocimientos, • las dificultades de todo tipo con las que hubo que enfrentarse y, muy en particular, • la necesidad de superar las “evidencias de sentido común” que establecían una supuesta barrera

infranqueable entre la Tierra y los Cielos y que obstaculizaron durante siglos el desarrollo científico. En este trabajo presentamos un programa de actividades para el estudio de la gravitación en la secundaria superior, orientado a favorecer la participación de los estudiantes, en alguna medida, en la reconstrucción de este proceso que constituyó la denominada primera gran revolución científica y asomándonos al estudio de una de las ciencias más antiguas, la Astronomía, que hoy sigue despertando gran interés. Palabras-clave: Barrera Tierra-Cielos; revoluciones científicas; interacciones ciencia-tecnología-sociedad-ambiente (CTSA); libertad de investigación; naturaleza de la ciencia; historia de la ciencia; aprendizaje como investigación orientada

TERRA E CÉUS: DOIS UNIVERSOS SEPARADOS? Resumo: O estudo da gravitação constitui uma ocasião excepcional para mostrar a ciência e a tecnologia em toda sua riqueza e complexidade, considerando, entre outros aspectos: as situações problemáticas relevantes que levaram à construção dos conhecimentos, as dificuldades de todo tipo que se teve que enfrentar nessa construção e, muito em particular, a necessidade de se superar as “evidências do senso comum” que estabeleciam uma suposta barreira intransponível entre a Terra e os Céus e que foram um obstáculo durante séculos para o desenvolvimento científico. Neste trabalho apresentamos um programa de atividades para o estudo da gravitação nos últimos anos do ensino médio, orientado a favorecer a participação dos estudantes, em alguma medida, na reconstrução deste processo que constituiu a denominada primeira grande revolução científica e a nos aproximarmos do estudo de uma das ciências mais antigas, a Astronomia, que hoje continua despertando grande interesse. Palabras chave: Barreira Terra-Céu; revoluções científicas; interações ciência-tecnologia-sociedade-ambiente (CTSA); liberdade de pesquisa; natureza da ciência; história da ciência; aprendizagem como pesquisa orientada 1 Este artículo ha sido concebido como contribución a la Década de la Educación para el Desarrollo Sostenible, instituida por Naciones Unidas para el periodo 2005-2014 Direcciones de contacto: Escuela de Magisterio, Universitat de Valencia, España. 2 [email protected] [email protected] [email protected] [email protected]

Revista Latino-Americana de Educação em Astronomia - RELEA, n. 2, p. 49-74, 2005

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mailto:[email protected]




Jaime Carrascosa, Daniel Gil-Pérez, Jordi Solbes y Amparo Vilches

EARTH AND HEAVENS: TWO SEPARATE UNIVERSES? Abstract: The study of gravitation constitutes an exceptional occasion to show the richness and complexity of science and technology, contemplating, among other things: the problematic situations which are at the heart of the scientific knowledge, the difficulties encountered in the construction of knowledge and, especially, the necessity of overcoming “common-sense evidence” that proclaimed the existence of an insurmountable barrier between Earth and Heavens, hindering scientific development during many centuries. In this paper we present a program of activities to orient the study of Gravitation at Upper High School, favoring students’ participation in the reconstruction of this first scientific revolution and giving them the opportunity to see the importance of Astronomy both in the history of science and today. Keywords: Barrier Earth-heavens; Scientific Revolutions; Science-Technology-Society-Environment (STSE) relationships; Research freedom; Nature of Science; History of Science; Science Learning as Oriented Research

Seção: Ensino-Aprendizagem

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Tierra y cielos: ¿Dos universos separados?

Presentación: El estudio de la gravitación como una ocasión privilegiada para abordar aspectos fundamentales de la actividad científica

El estudio de la gravitación suele plantearse, básicamente, para facilitar el manejo

operativo de las fuerzas gravitatorias. Se procede así, en los últimos cursos de secundaria, a introducir la ley que determina el valor de la interacción gravitatoria, el concepto de campo gravitatorio, la medida de su intensidad, su estudio energético, etc., con una atención particular al campo gravitatorio terrestre.

Es poco frecuente, sin embargo, que se resalte debidamente lo que supuso el establecimiento de la Ley de Gravitación Universal como culminación de una impresionante -y en muchos sentidos dramática- revolución de las ideas sobre el Universo y el lugar de la Tierra en el mismo, que marcó el nacimiento de la ciencia moderna frente al dogmatismo religioso y su negación de la libertad de investigación.

Nuestro propósito, precisamente, es presentar un “programa de actividades” (Gil et al., 2004) que hemos ensayado reiteradamente y que permite a los estudiantes participar, en alguna medida, en la reconstrucción de ese proceso auténticamente revolucionario que condujo desde la aceptación “incuestionable” del Sistema Geocéntrico, al surgimiento del modelo Heliocéntrico y al establecimiento de la ley de la Gravitación Universal. Y resaltar, insistimos, sus enormes implicaciones en nuestras concepciones del Universo y en las actuales formas de vida. De este modo, los estudiantes pueden asomarse a aspectos fundamentales de la actividad científica y tecnológica que a menudo son ignorados en la enseñanza y que pueden contribuir a mostrar su naturaleza de desafío apasionante. Algo absolutamente necesario para romper con el creciente desinterés hacia los estudios científicos y, como ha mostrado la investigación didáctica (Simpson et al., 1994; Giordan, 1997; Furió y Vilches, 1997), para un mejor aprendizaje de los conocimientos implicados.

Presentamos este programa de actividades como ejemplo de puesta en práctica del modelo de aprendizaje como investigación orientada que hemos desarrollado en otros trabajos (Gil-Pérez et al., 2004). Recordaremos tan sólo que estos programas están concebidos como un material destinado a orientar el trabajo de los equipos de estudiantes y las puestas en común posteriores con la orientación del docente.

Naturalmente, de acuerdo con las mismas características del modelo, se trata de un programa de actividades flexible, que puede y suele experimentar modificaciones y enriquecimientos al ser puesto en práctica. No se presenta aquí, pues, como una guía a seguir sino como propuesta que cada profesor o equipo de profesores puede remodelar.

Lo que sigue es la trascripción del programa de las actividades (designadas como A.1., A.2., etc.), pero incorporando también comentarios para los docentes. De acuerdo con ello, todo el texto que sigue (formado por las actividades y pequeñas notas de presentación y conexión) va dirigido a los estudiantes, excepto los comentarios, destinados al profesorado, en los que se detalla lo que se pretende con las actividades, qué resultados suelen obtenerse, etc.

Señalemos, por último, que planteamos este estudio de la gravitación, tal como suele hacerse en un curso de secundaria superior, tras el capítulo destinado al estudio general de las fuerzas.


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Introducción: Distintos tipos de fuerzas Tras el estudio realizado de las interacciones como causa de los cambios en el

movimiento de los cuerpos, y una vez analizada la existencia de diferentes tipos de interacciones, vamos a dedicar el estudio de este tema a una interacción en particular, la gravitatoria, para lo cual conviene que nos planteemos en primer lugar la siguiente cuestión:

A.1. ¿Qué interés puede tener el estudio de la fuerza gravitatoria? Comentarios A.1. Se trata de una actividad crucial en el inicio del estudio de cualquier

tema, que aquí permitirá a los estudiantes reflexionar acerca de la importancia de la fuerza de gravedad en la vida cotidiana, de su presencia constante en todo aquello que realizamos cada día, relacionando el estudio que se inicia con los capítulos anteriores y el resto del programa. En este nivel la mayoría de los grupos suele hacer referencia también a su importancia en el movimiento de los planetas, las estrellas, galaxias y satélites artificiales de la Tierra, los vuelos tripulados alrededor de la Tierra y a la Luna, etc. Sin embargo la vinculación entre la fuerza gravitatoria sobre los objetos en la superficie terrestre y la atracción entre los astros no es tan obvia y, como sabemos, ha planteado históricamente serias dificultades, en las que resulta conveniente detenerse, pues están asociadas a lo que puede considerarse la primera gran revolución científica.

Estas discusiones iniciales permiten, pues, resaltar la importancia del estudio de la gravitación, comprender el interés del tema que se va a abordar, lo que facilita, a su vez, la toma de decisiones acerca de lo conveniente del estudio, la aproximación cualitativa al mismo, la posterior formulación de problemas concretos, etc.

Estamos ahora en situación de plantearnos qué es lo que nos interesaría estudiar acerca de la gravitación.

A.2. Formulen preguntas que puedan resultar de interés para el estudio de la gravitación.

Comentarios A.2. Entre las preguntas que los estudiantes formulan nos interesa destacar algunas como las siguientes:¿qué relación existe entre la fuerza gravitatoria que se ejercen los cuerpos y el movimiento de los planetas o de los cuerpos en el universo?, ¿cuál es la naturaleza de esta interacción? También suelen mostrar interés acerca de los distintos cuerpos del sistema solar y del universo, sus relaciones, cómo ha evolucionado históricamente la concepción del universo, así como a aspectos relativos a la utilidad y a las repercusiones que tiene todo esto en el ámbito tecnológico, en la vida diaria, etc.

Las preguntas formuladas pueden dar pie a la introducción del índice del tema, justificando el interés de un aborde siguiendo un hilo conductor histórico, para poder comprender mejor las dificultades, los problemas que hubo que enfrentar y superar, así como sus implicaciones de todo tipo.

Se trata, pues, de iniciar el estudio de un capítulo excepcional desde el punto de vista no solo científico sino didáctico, en el que se abordarán con detenimiento, como iremos viendo, aspectos que van a contribuir de forma relevante a mostrar una imagen de la ciencia contextualizada, en toda su riqueza y complejidad: aprovechando los acontecimientos históricos para una mayor comprensión de los conocimientos científicos, considerando los


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Tierra y cielos: ¿Dos universos separados? problemas planteados que llevaron a la construcción de dichos conocimientos, abordando las dificultades ideológicas con las que, a lo largo de muchos años, numerosos científicos tuvieron que enfrentarse (persecuciones, condenas...) y, muy en particular, aproximándonos al surgimiento de un nuevo paradigma, basado en unas mismas leyes para todo el universo y fruto del trabajo de muchas personas (Copérnico, Kepler, Galileo, Newton y un largo etcétera), que unificaba la mecánica terrestre y celeste, poniendo fin a una de las barreras que había impedido el avance científico a lo largo de más de veinte siglos. Por último, nos va a permitir asomarnos al estudio de una de las ciencias más antiguas, la Astronomía, que hoy día sigue despertando un gran interés, no solo por sus aplicaciones y sus grandes avances tecnológicos, sino porque también nos ayuda a resolver uno de los más antiguos problemas: conocer nuestro lugar en el Universo.

Una vez planteadas las posibles cuestiones, se puede presentar a los estudiantes un índice que recoja los aspectos que se van a desarrollar en el tema y que permitirá ir respondiendo a las preguntas formuladas:

1. Antecedentes: primeras ideas sobre el Universo 2. El sistema geocéntrico 3. El modelo heliocéntrico 4. La Gravitación Universal. La síntesis newtoniana 5. Algunas consecuencias e implicaciones de la ley de la Gravitación Universal

Después de formular las cuestiones que nos preocupan e interesan, pasamos a abordar el primer apartado del estudio de la interacción gravitatoria.

1. Antecedentes: Primeras ideas sobre el universo La mayor parte de los pueblos y civilizaciones, a lo largo de la historia, han elaborado

modelos sobre el Universo, tratando de explicar los movimientos del Sol, la Luna o las estrellas. El estudio de la astronomía, del movimiento de los astros, jugó desde el principio un importante papel en las diferentes religiones y culturas.

A.3. ¿Qué importancia práctica tuvieron en la antigüedad los conocimientos

astronómicos? Comentarios A.3. Una de las más importantes aplicaciones prácticas de la astronomía

ha consistido en la información que nos proporciona para facilitar la orientación o medir el paso del tiempo y establecer un calendario, algo fundamental en todas las actividades que desarrollamos (desde la antigüedad en que ya resultaba imprescindible para regular actividades como la agricultura, la caza, etc.). A los alumnos les resulta interesante conocer por ejemplo, que hacia el año 2000 antes de nuestra era los egipcios regulaban su calendario por los movimientos de la estrella Sotkis, que salía justo antes del alba por la época de la inundación del Nilo. En aquella misma época, los habitantes de Mesopotamia realizaron precisas mediciones astronómicas. Basaban sus mediciones del tiempo en el mes lunar, y el año constaba de 360 días dividido en doce meses de 30 días cada uno, bautizando los días con los nombres del Sol, la Luna y cinco planetas. Otra de sus


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aportaciones fue la división del día en doce horas dobles y de la hora en minutos y segundos sexagesimales.

También fueron muy notables los avances realizados por los amerindios. Podemos referirnos así, por ejemplo, a la “rueda de la medicina”, de los saskatchewan, construida hacia el siglo VI a. de C., que constituye el observatorio astronómico más antiguo de América y que señala la salida del Sol cada solsticio de verano. Tenemos otro ejemplo en el Cañón del Chaco, en Nuevo México, donde los anasazi construyeron un observatorio para medir el paso de las estaciones. También merecen una mención las tres losas del suroeste norteamericano, cuyas espirales como galaxias constituyen un sistema único para leer el calendario en el cielo, utilizando el sol del mediodía. Y, por mencionar un último ejemplo, se sabe que los mayas elaboraron 3 precisos calendarios basados en el Sol, la Luna y Venus, y que el edificio conocido como el caracol en la ciudad maya de Chichen Itza pudo haber servido de observatorio astronómico. Y hay que señalar que para todas aquellas culturas, la posibilidad de leer el calendario en el cielo para salir de caza, reunirse, sembrar o segar, etc., era frecuentemente una cuestión de la mayor importancia.

No debemos olvidar, sin embargo, que las observaciones astronómicas estuvieron asociadas, desde sus orígenes, a confusas creencias astrológicas, en las que vale la pena detenerse, dado que la astrología mantiene hoy su presencia (y, desgraciadamente, su atractivo) en ciertos sectores culturales.

Conviene señalar que en la antigüedad, viendo la importancia práctica de la astronomía en la agricultura, la navegación, etc., se llegó a suponer que los cuerpos celestes influían en los asuntos de las personas. Incluso en algunas civilizaciones se les consideraba como dioses.

A.4. ¿A qué puede atribuirse la creencia de que los astros influyen sobre la vida de las

personas? ¿Qué valor puede darse hoy a dichas creencias? Comentarios A.4. Resulta hasta cierto punto lógico que al comprobar cómo la posición

del Sol (los solsticios de verano e invierno y los equinoccios) determina las estaciones y éstas, a su vez, las cosechas, se atribuyera a los cuerpos celestes poder sobre los asuntos humanos (e incluso se los divinizara). La astrología se fue desarrollando, pues, como una extraña combinación de observaciones meticulosas y datos y cálculos matemáticos, acompañados de creencias y pensamientos confusos y en muchos casos de enormes mentiras. Por ejemplo, la posibilidad de predecir fenómenos inexplicables para la mayoría, como los eclipses, concedía poder e influencia a los sacerdotes egipcios encargados de las observaciones.

De hecho, durante muchos siglos, resulta prácticamente imposible separar los avances astronómicos de las concepciones astrológicas, hasta el punto de que astrónomos de la talla de Ptolomeo mantuvieron creencias astrológicas.

Hoy sabemos, sin embargo, que reconocer la importancia del Sol en las estaciones, el ritmo día/noche, la agricultura, la temperatura, etc., o que la Luna controla las mareas, no puede llevar a sostener que el destino de las personas está influido por los astros. No hay ningún argumento científico, ni ninguna recopilación sistemática de observaciones que avalen dichas creencias ingenuas, muy al contrario. Es preciso, pues, denunciar el carácter anticientífico de estas creencias, que siguen siendo explotadas hoy en día por desaprensivos. Como sabemos, algunos medios de comunicación siguen avalando estas


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Tierra y cielos: ¿Dos universos separados? creencias publicando horóscopos cada semana (en los que se ve fácilmente que predicen cosas distintas o lo suficientemente ambiguas para que sirvan en cualquier caso), realizando numerosos programas sobre astrología, personas que predicen el futuro, médiums, etc. Y aunque muy a menudo dichos programas tengan una intención fundamentalmente lúdica, son muchos los ciudadanos que los toman en serio.

Resulta necesario, pues, clarificar estas cuestiones y que los estudiantes comprendan que la Astronomía es una ciencia que estudia el universo, mientras que la Astrología es una pseudo-ciencia que pretende, sin pruebas (o, más bien, sin tener en cuenta todas las pruebas en contra) que los planetas influyen en nuestras vidas personales. Y si en tiempo de Ptolomeo la distinción entre ambas no era clara, hoy día sí lo es.

Hasta aquí nos hemos referido al papel de las observaciones astronómicas en cuestiones prácticas de gran interés como el establecimiento del calendario, la facilitación de los desplazamientos gracias a la orientación que proporciona la posición de los astros, etc. Pero algunas de sus mayores contribuciones están relacionadas con la comprensión del lugar de la Tierra en el Universo, una cuestión asociada también, en todas las culturas, a las ideas religiosas que intentan explicar nuestro origen. Merece la pena realizar algunas observaciones que nos familiaricen con la visión del firmamento que nuestros antecesores pudieron obtener y que influyeron en sus creencias sobre el universo. Contemplar el paisaje celeste, además, es algo que merece la pena en sí mismo, por razones puramente estéticas.

A.5. Procedan a observar el cielo nocturno y poner en común las observaciones

realizadas. Anoten la hora en que se realizó la observación y dibujen un "mapa" celeste, indicando mediante puntos los objetos más luminosos.

Comentarios A.5. Los primeros resultados que cabe esperar de muchos estudiantes en esta actividad van a mostrar la dificultad de realizar observaciones en la gran mayoría de nuestras poblaciones. Ello puede dar pie al inicio de una discusión acerca de los problemas que plantea la contaminación atmosférica y, muy particularmente, la lumínica, que nos está privando literalmente del paisaje celeste, además de afectar a los ciclos vitales de las plantas y los animales que viven en las ciudades, incluidos los seres humanos. Se trata de un aspecto sobre el que incidiremos en una próxima actividad (A.8).

Resulta muy ilustrativo del empobrecimiento que sufre el paisaje celeste al que tenemos acceso, cotejar los mapas celestes dibujados por los estudiantes con un planisferio (a estos efectos puede ser conveniente utilizar algunos de los programas informáticos existentes). Con ayuda del mismo se puede mostrar la existencia de agrupaciones de estrellas o constelaciones, descritas desde los tiempos más remotos y que han jugado un papel esencial para orientar a los viajeros, aunque ese paisaje varía, por supuesto, según estemos en el hemisferio Norte o en el Sur.

Esta "recuperación" del paisaje celeste se convierte en una actividad particularmente atractiva para muchos estudiantes. Es conveniente, pues, incluir actividades como las siguientes y, a ser posible, organizar observaciones en lugares alejados de las ciudades.

A.6. Localicen en un planisferio las estrellas y constelaciones que conozcan. A.7. Aunque en la actualidad es difícil observar el cielo nocturno en las ciudades, por

la contaminación atmosférica y lumínica, debida a la luz ambiental, aprovechen una noche


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estrellada para localizar algunas constelaciones (en el hemisferio Norte las Osas Mayor y Menor, Casiopea, Orión…; en el Sur, la Cruz del Sur…).

A.8. ¿Qué problemas plantea la contaminación lumínica y cuáles pueden ser las

soluciones que se deberían adoptar? A.9. ¿Qué idea acerca del movimiento de los astros sugieren observaciones del cielo

como las que hemos realizado? Con otras palabras, ¿qué idea pudieron formarse al respecto los antiguos observadores del cielo?

Comentarios A. 6. - A.9. Una de las observaciones de mayor interés realizada desde los tiempos más remotos es que la mayoría de estrellas no parecen cambiar su posición relativa. Estas denominadas estrellas fijas forman en el cielo un esquema inmutable. Los babilonios, dieron nombres a las constelaciones o grupos visibles de ese esquema, aunque nosotros usamos los nombres griegos o sus traducciones latinas. También hay muchos nombres de estrellas procedentes de los árabes, que fueron excelentes astrónomos.

Son conocidos, pues, diferentes nombres que a lo largo de siglos fueron dándose a los grupos de estrellas. Si nos situamos en el hemisferio Norte, por ejemplo, podemos mencionar algunos de los que se daban a la Constelación Boreal, llamada en Norteamérica el Gran Cucharón, en Francia La Cacerola, en Inglaterra El Arado, en China el Burócrata Celeste, en la Europa Medieval, El Carro y en la antigua Grecia, La cola de la Osa Mayor.

Estas observaciones sistemáticas fueron dibujando un mapa celeste en el que la mayoría de los astros parecían fijos sobre una superficie esférica que giraba alrededor de la Tierra. También la observación del movimiento del Sol y de la Luna llevaba a pensar en su giro alrededor de la Tierra. Los estudiantes pueden realizar observaciones semejantes. Pero conviene llamar la atención sobre otros cinco objetos celestes, visibles a simple vista, conocidos como Mercurio, Venus, Marte, Júpiter y Saturno, cuyas trayectorias no parecen tan regulares y que fueron denominadas por ello "planetas", palabra que en griego significa "errantes", es decir, objetos con una trayectoria errática, poco regular.

Como sabemos, esta "pequeña irregularidad" estuvo llamada a jugar un papel fundamental en la dramática evolución de las concepciones acerca del lugar de la Tierra en el Universo (muy ligadas a las creencias religiosas), por lo que debe ser destacada.

Al margen de establecer este hecho fundamental del giro aparente de la inmensa mayoría de los objetos celestes en torno a la Tierra -con la sola excepción de los planetas- , con estas actividades se pretende que los estudiantes comiencen a familiarizarse con el cielo nocturno, así como con el uso del planisferio. Algo que deberá ir realizándose a lo largo del tema y, en particular en los últimos apartados, cuando abordemos una visión más actual del universo, ya que en el planisferio se presentan también nebulosas, cúmulos de estrellas y galaxias, etc.

La A.8. constituye, además, una buena oportunidad para hacer referencia y contribuir a la reflexión en torno a la gravedad de la contaminación atmosférica y, muy en particular, lumínica. Esta última genera un problema, al que no se suele prestar atención y que, sin embargo, no solo altera en las ciudades el ciclo vital de los seres vivos, sino que además impide, como han denunciado los astrónomos, la observación del cielo, por lo que nos vemos privados de ese elemento esencial del paisaje que durante miles de años ha ofrecido el cielo estrellado. Por eso, la UNESCO, ha declarado formalmente que el cielo oscuro es


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Tierra y cielos: ¿Dos universos separados? un derecho de las generaciones futuras (Vilches y Gil-Pérez, 2003, capítulo 1, p.42). Esta puede ser una buena ocasión para insistir en la gravedad de las múltiples formas de contaminación y referirse a la situación de emergencia planetaria que ha llevado a Naciones Unidas a instituir una Década de la Educación para el Desarrollo Sostenible (2005-2014).

Las percepciones que tenemos hoy día acerca de los planetas o del Sol, y sus movimientos, que nos parecen algo familiar, evidente, en realidad no lo son en absoluto. Para llegar a la comprensión actual fue necesario un proceso largo en el que no faltaron ni persecuciones ni condenas entre los que defendían ideas distintas a las que se venían manteniendo durante más de veinte siglos. Al estudio de todo ello dedicaremos los siguientes apartados.

2. El sistema geocéntrico Desde la antigüedad se tenía una imagen del sistema solar y en general del Universo

conocido que se denominó geocentrismo, ya que se pensaba que la Tierra era el centro de todo.

A.10. Los antiguos griegos pensaban que la Tierra era el centro del Universo, estaba

inmóvil, y que el Sol y el resto de los astros se movían a su alrededor. ¿En qué creen que se basaban para pensar así, además de en sus observaciones astronómicas?

Comentarios A.10. Algunos estudiantes se refieren también, además de a las observaciones astronómicas que venimos estudiando, a otras experiencias cotidianas como, muy particularmente, el hecho de que no notemos el movimiento de la Tierra. El reposo de la Tierra aparecía, efectivamente, como algo "evidente" e incuestionable y estaba relacionado con otras evidencias "de sentido común", como la tendencia al reposo de los objetos terrestres, mientras los astros giraban indefinidamente. La aceptación general de este sistema geocéntrico se mostraba muy claramente en el mismo lenguaje ordinario, lleno de expresiones como, por ejemplo, "el Sol sale por...". Los estudiantes comprenden así que estas ideas no eran descabelladas, sino que se apoyaban, como hemos visto, en experiencias de la vida cotidiana.

Conviene tener presente, por otra parte, que si bien los estudiantes no sostienen hoy el modelo geocéntrico, ya que conocen los movimientos de la Tierra, así como la estructura del sistema solar, sí poseen, como iremos viendo en el desarrollo del capítulo, concepciones que les hacen pensar que la explicación del movimiento de los cuerpos en la Tierra y sus proximidades es distinta a la de los cuerpos muy alejados de ella, manteniendo todavía, en alguna medida, una clara diferencia entre el mundo celeste y terrestre. Conviene, por lo tanto, que vayan saliendo a la luz sus concepciones, de las que nos ocuparemos a lo largo del desarrollo del capítulo. De este modo el estudio de la evolución de los modelos acerca de la estructura del universo representa para ellos un verdadero enriquecimiento, que no tiene lugar cuando nos limitamos a transmitir los conocimientos actualmente aceptados.

Una exposición ya muy elaborada de este sistema geocéntrico la encontramos en Aristóteles (384-322 antes de nuestra era). Aristóteles no se limitó a explicar las observaciones astronómicas, sino que integró gran parte de los conocimientos de la época acerca del comportamiento de los objetos celestes y terrestres. Básicamente dicho sistema sostenía que la Tierra está en reposo en el centro del Universo y que todos los astros giran


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con movimientos circulares en torno a la misma. La aparente inmutabilidad del firmamento, en contraste con los continuos cambios observados, condujo a una visión jerárquica, con una clara distinción entre el mundo sublunar (lugar de imperfección, de objetos corruptibles, que tienden al reposo en ausencia de fuerzas) y del mundo celeste (lugar de perfección formado por esferas incorruptibles, eternas, dotadas de un movimiento perenne, circular uniforme, también perfecto).

Puede ser interesante detenerse en mostrar -proporcionando alguna información elemental al respecto (Holton y Roller, 1963; Sagan, 1980; Gil-Pérez, 1981; Holton, Rutherford y Watson, 1982; Holton y Brush, 1996; Mason, 1985)- cómo el sistema explicaba los cambios observados en la Tierra a partir de la existencia y combinación de cuatro elementos o "esencias" (tierra, agua, aire y fuego), así como la perennidad del mundo celeste, formado por una "quinta esencia", de perfección absoluta.

Este sistema fue perfilándose con numerosas contribuciones, particularmente en el mundo de la astronomía. Muy importante, a ese respecto, es el período alejandrino, etapa de esplendor de Alejandría y su Museo (siglos III y II antes de nuestra era) que fue en realidad la primera universidad que ha existido en el mundo. En ella estudiaron y trabajaron la mayor parte de los científicos de este periodo, como Euclides, Aristarco, Arquímedes, Eratóstenes, Hiparco, Herón, Ptolomeo y la propia Hipatia, filósofa y astrónoma que murió lapidada a causa del fanatismo y la incomprensión hacia su trabajo, como astrónoma y como mujer. Todo ello es una buena ocasión para mostrar el carácter colectivo de la ciencia, fruto del trabajo de muchas personas, así como las dificultades con que se enfrentaron las mujeres en ese ámbito. Conviene destacar especialmente las aportaciones de Ptolomeo, cuyo libro sobre astronomía fue calificado por los árabes con el nombre de "Almagesto" (lo que significa "el mejor de los libros") y lo expandieron por toda la Europa medieval.

El sistema geocéntrico era, pues, aceptado en todo el mundo influido por las culturas griega, latina y árabe, llegando a estar vigente durante más de 20 siglos. Conviene detenerse en explicar esta extraordinaria vigencia para mejor comprender la oposición que generó su cuestionamiento en lo que constituyó, volvemos a insistir, la primera gran revolución científica.

A.11. ¿Cómo se explica la gran aceptación del modelo geocéntrico y su persistencia a

lo largo de más de veinte siglos? Comentarios A.11. Para explicar la vigencia del modelo geocéntrico durante más de 20

siglos, es preciso referirse, en primer lugar, a su compatibilidad, que ya hemos señalado, con el sentido común. Pero es preciso tener presente también que dicho sistema encajaba perfectamente con la tradición, la filosofía, la religión y, en general, todos los ámbitos culturales de la Europa influida por las culturas griega, latina y arábiga.

La Iglesia Católica, por ejemplo, favorecía el sistema aristotélico-ptolemaico pues su visión se acomodaba muy bien a la idea cristiana de seres humanos: únicas criaturas creadas a la imagen de Dios, que constituyen su obra central. Pero esta visión estratificada del universo, que diviniza el cielo como lugar de perfección, estaba ya vigente en la Grecia clásica y daba soporte a la propia jerarquización social, es decir, el sometimiento de los "inferiores" (esclavos, mujeres, simples campesinos…) a los "superiores" (hombres libres, clero, nobleza…).


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Es muy conveniente detenerse en discutir estas implicaciones del modelo en el ámbito de las relaciones CTSA (ciencia-tecnología-sociedad-ambiente), que permiten comprender por qué fue tan difícil su superación y los numerosos obstáculos a los que hubo que enfrentarse para el establecimiento de un nuevo modelo.

El modelo geocéntrico tuvo vigencia durante casi veinte siglos, desde Aristóteles hasta el siglo XVI, donde empezó a desmoronarse debido a la imposibilidad de resolver algunos problemas en el marco de dicho modelo. Al análisis de estos problemas y surgimiento del nuevo modelo dedicaremos el siguiente apartado.

3. El modelo heliocéntrico En el año 1543, pocos días después de la muerte de su autor, se publicó la obra “De

revolutionibus orbium coelestium” (Sobre las revoluciones de las esferas celestes) de Nicolás Copérnico (1473-1543), astrónomo y sacerdote nacido en Torum (Polonia). En ella se proponía un nuevo modelo del universo, donde la Tierra perdía su papel central, inmóvil, y era el Sol el que constituía el centro del universo. Este nuevo modelo, denominado heliocéntrico y desarrollado e impulsado después por otros muchos científicos, fue atacado durante más de cien años, siendo perseguidos, y muchas veces condenados, sus defensores.

A.12. Indaguen y expongan cuáles pudieron ser las razones que llevaron a cuestionar

el sistema geocéntrico. A.13. El modelo heliocéntrico fue atacado, entre otros, con los siguientes argumentos:

Si la Tierra se mueve, ¿no debería quedarse retrasado un objeto que cae hacia el suelo? y ¿no deberíamos ver que la posición relativa de las estrellas se modifica al irse desplazando la Tierra a lo largo de su trayectoria? Planteen posibles respuestas para cada uno de dichos argumentos.

Comentarios A.12 y A.13. Merece la pena detenerse en las razones que hicieron poner en duda el sistema geocéntrico. El hecho principal que llevó a cuestionarlo fue la sistemática discrepancia entre los datos proporcionados por observaciones astronómicas cada vez más precisas y las predicciones de dicho sistema para el movimiento de los planetas. La idea de que todo astro debía girar con movimiento circular uniforme en torno a la Tierra, o en torno a puntos que giraran en torno a la misma, no permitía realizar predicciones aceptables, pese a que en la época de Copérnico se había llegado a suponer la existencia de hasta 70 (!) movimientos circulares simultáneos para explicar la trayectoria de Marte.

La complejidad creciente del modelo para explicar la trayectoria errática de los planetas llevaron a Copérnico a buscar alguna otra posible explicación. Resulta interesante señalar que Copérnico recurrió a la historia para ver si alguien había imaginado otras posibles explicaciones del movimiento de los astros. Así lo reconoce en De Revolutionibus y se refiere a que autores griegos como Nicetas o Aristarco habían ya imaginado que el Sol podía ser el centro del Universo y que todos los demás astros, incluida la Tierra, giraban en torno al mismo.


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Copérnico mostró en su libro que, si se aceptaba esta estructura del universo, se reducía muy notablemente el número de movimientos circulares necesarios para explicar el movimiento de cada planeta y dar cuenta de los aparentes retrocesos (Holton y Brush, 1996).

Copérnico era consciente, sin embargo, de que sus ideas iban a despertar un amplio rechazo y eso le llevó a contemplar posibles argumentos en contra y a responder cuidadosamente a cada uno de ellos. Los estudiantes pueden concebir algunos de estos argumentos en contra del modelo heliocéntrico. Por ejemplo, si la Tierra se mueve, ¿no debería quedarse retrasado un objeto que cae hacia el suelo? ¿Y no deberíamos ver que la posición relativa de las estrellas se modifica al irse desplazando la Tierra a lo largo de su trayectoria? Copérnico argumentó, en este último caso, que si la circunferencia que recorre la Tierra es muy pequeña en comparación con la distancia a la que se encuentran las estrellas, es lógico que no se aprecien cambios en las posiciones relativas de las mismas. (Si dibujamos una pequeña circunferencia y tres cruces bastante alejadas, podemos constatar que, desde cualquier posición de la circunferencia, la posición relativa de las tres cruces se ve idéntica). Respecto a que si la Tierra se moviera el aire tendería a quedarse atrás, nos remitimos al principio de superposición de movimientos establecido por Galileo, que hemos estudiado en cinemática (aunque Copérnico no pudo utilizar argumentos tan claros) y que cualquier observación de la caída de un objeto en el interior de un vehículo en movimiento confirma: no hay retraso alguno.

Pero el principal argumento en contra del modelo heliocéntrico fue de tipo ideológico, al considerar que dicho modelo contradecía a la Biblia, a la que las autoridades religiosas consideraban expresión de la verdad revelada e incuestionable en todos los ámbitos (Sánchez Ron, 1999). Fue este dogmatismo religioso el que generó la mayor oposición a las nuevas ideas, perseguidas por el recientemente aparecido protestantismo, por la Inquisición, que incluyó De Revolutionibus en el Index Librorum Prohibitorum, como “falso y, además, opuesto a las sagradas escrituras” y por algunas comunidades judias, que prohibieron la enseñanza de la teoría heliocéntrica (Holton y Brush, 1996). Y ello pese a que Copérnico hizo notables esfuerzos para convencer de que el nuevo modelo todavía era más acorde con la grandeza de la obra divina y mantuvo la creencia en la mayoría de las tesis del modelo geocéntrico, como la idea de la perfección de los movimientos circulares de los astros, etc. Tuvo lugar así una dramática confrontación entre quienes defendían la libertad de pensamiento e investigación y quienes negaban dichas libertades en nombre de dogmas religiosos. Una confrontación que marcó el nacimiento de la ciencia moderna y en cuyo análisis merece la pena detenerse mínimamente.

A.14. Pese a la oposición religiosa, muchos astrónomos comprendieron el valor de las

ideas de Copérnico y contribuyeron a confirmarlas y extenderlas, aunque ello les enfrentó a persecuciones y condenas. Consulten algún texto de historia de la ciencia para conocer qué otros astrónomos contribuyeron a cuestionar el sistema geocéntrico y a mostrar la validez del modelo heliocéntrico. Indiquen cuáles fueron sus principales aportaciones.

Comentarios A.14. Con esta actividad se pretende, en primer lugar, que los estudiantes se asomen a la historia de la ciencia (se les puede sugerir libros, videos, CDs) y conozcan su capacidad para contextualizar el desarrollo científico y mostrar su carácter de aventura colectiva. El establecimiento del modelo heliocéntrico fue, efectivamente, el trabajo de


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Tierra y cielos: ¿Dos universos separados? muchas personas, que tuvieron que enfrentarse a serios problemas, ya que sus ideas cuestionaban, como ya hemos señalado, más allá del sistema geocéntrico, la visión jerárquica de la sociedad, que negaba la libertad de pensamiento e investigación en nombre de los dogmas religiosos.

Entre las principales aportaciones es preciso mencionar a Johannes Kepler (1571-1630) y a Galileo (1564-1642). El primero fue un astrónomo alemán que trabajó con el también astrónomo danés Tycho Brahe (1546-1601) y utilizó sus datos para perfeccionar el sistema heliocéntrico y para buscar regularidades en el sistema solar, que le condujeron a enunciar, tras años de trabajo, tres importantes leyes que llevan su nombre. La primera de ellas señalaba que las órbitas de la Tierra y demás planetas alrededor del Sol no son circulares sino elípticas, encontrándose el Sol en uno de sus focos. De este modo Kepler fue más lejos que el propio Copérnico en el cuestionamiento del modelo geocéntrico, pues se atrevió a imaginar movimientos celestes que no poseían la perfección del circular uniforme. Pero las observaciones astronómicas se ajustaban mucho mejor a órbitas elípticas que a las circulares y eso prevaleció, a los ojos de Kepler, sobre la aceptación de la perfección de los cielos. La segunda establecía que la velocidad areolar de un planeta (área barrida por el vector de posición del planeta respecto al Sol en la unidad de tiempo) es constante, lo que supone que el planeta se mueve más rápidamente cuando está más cerca del Sol. Y la tercera, que el periodo de un planeta aumenta cuando lo hace el radio medio de su órbita, cumpliéndose la relación T2 = K · R3.

Tan importante o más que la aportación de Kepler fue la de Galileo en la que conviene detenerse por la relevancia que adquirió su caso en la confrontación entre la nueva ciencia y el dogmatismo religioso:

A.15. Una gran contribución al nuevo modelo heliocéntrico fueron las observaciones astronómicas de Galileo (1564-1642). El telescopio, que él mismo construyó, mejorando el inventado con otros fines por los fabricantes de lentes holandeses (denominado “tubo ampliador”), le permitió a Galileo descubrir, entre otras cosas, la existencia de manchas en la superficie del Sol, cráteres y montañas en la Luna y la existencia de satélites en torno a Júpiter. Comenten qué aspectos clave del modelo geocéntrico resultaban cuestionados por las observaciones realizadas por Galileo con la ayuda del telescopio. Señalen igualmente el papel jugado en todo ello por el nuevo instrumento.

Comentarios A.15. De las observaciones realizadas por Galileo con ayuda del telescopio, las correspondientes a las irregularidades (relieves) de la Luna o a las manchas solares (que le permitieron además demostrar que el Sol giraba alrededor de su eje en veintisiete días) venían a cuestionar la supuesta perfección atribuida a los objetos celestes y con ello la idea de una drástica separación entre el Cielo y la Tierra. Estableció, por tanto, la mutabilidad en el cielo que negaban los aristotélicos y ptolemaicos. En cuanto a los satélites de Júpiter, junto con el giro del Sol, echaban por tierra la tesis básica del Sistema Geocéntrico de que todos los objetos celestes debían girar en torno a la Tierra. También observó que Venus presentaba fases análogas a las lunares, lo que le permitió afirmar que los planetas brillaban por la luz reflejada del Sol. Como consecuencia de todo ello pensó que había llegado el momento de defender el nuevo modelo públicamente y con ese fin fue publicando sus hallazgos en opúsculos que denominó “Sidereus Nuncius” (El mensajero sideral), cuya aparición generaba apasionados debates.


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Puede ser interesante, a este respecto, leer algún fragmento de la obra “Diálogo sobre los dos máximos sistemas del mundo”, a la que nos referiremos más adelante, sobre las repercusiones de sus observaciones de los cometas y las manchas solares (ver pp. 52-56 del libro citado de Sánchez Ron, 1999).

Esta actividad puede ser una buena ocasión para poner de manifiesto las complejas interacciones entre la ciencia y la tecnología, saliendo al paso de la consideración simplista de la tecnología como mera aplicación de la ciencia (Maiztegui et al., 2002). En efecto, fue la existencia del telescopio (un artefacto tecnológico) lo que hizo posible observaciones fundamentales en apoyo del modelo heliocéntrico. Y esto es algo que encontramos a menudo en el desarrollo de la ciencia y sobre lo que conviene insistir siempre que haya ocasión. Por eso es necesario clarificar, atendiendo al desarrollo histórico de ambas, que la actividad técnica ha precedido en milenios a la ciencia, que la tecnología no es, pues, un subproducto de la ciencia, un simple proceso de aplicación del conocimiento científico para la elaboración de artefactos. Y no se trata tan solo de señalar el impulso que éste u otros desarrollos tecnológicos pueden dar a la ciencia, como es el caso que nos ocupa del telescopio de Galileo. El punto de partida de la Revolución Industrial, por ejemplo, fue la máquina de Newcomen, que era fundidor y herrero. Como afirma Bybee (2000), 'Al revisar la investigación científica contemporánea, uno no puede escapar a la realidad de que la mayoría de los avances científicos están basados en la tecnología'. Y ello cuestiona la visión elitista, socialmente asumida, de un trabajo científico-intelectual por encima del trabajo técnico.

Y volviendo a las contribuciones de Galileo, cabe destacar que los trabajos que realizó, mientras permaneció confinado, acerca del movimiento de los objetos terrestres, fueron igualmente subversivos para la imagen del universo defendida celosamente por la Inquisición. En efecto, como sabemos, sus estudios condujeron a cuestionar la idea de que hacía falta una fuerza para mantener un cuerpo terrestre en movimiento y a mostrar que la fuerza era sólo necesaria para modificar un movimiento. Las supuestas diferencias entre los movimientos celestes y terrestres comenzaban, así, a cuestionarse.

Pero Galileo se equivocó al pensar que hechos tan contundentes harían aceptar el sistema heliocéntrico. Por ello, al margen de sus notables contribuciones a la comprensión del comportamiento de la materia, celeste o terrestre, su vida y obra han quedado como paradigmas del enfrentamiento entre dogmatismo y libertad de investigación. Puede ser interesante a ese propósito acercarse a la vida de Galileo, descrita en innumerables biografías, documentales, obras de teatro (Galileo Galilei de Bertolt Brecht) o películas (de Liliana Cavani o de Joseph Losey).

A.16. Realicen un debate en clase sobre los problemas con los que tuvo que enfrentarse

Galileo, después de ver fragmentos de alguna película o documental sobre su vida. Comentarios A.16. La visión de películas, o fragmentos de las mismas, como las

mencionadas en los comentarios de la actividad anterior, o bien el capítulo III de la serie Cosmos de Carl Sagan (“La armonía de los mundos”), pueden contribuir a que los estudiantes conozcan la apasionante aventura que supuso el surgimiento de la ciencia moderna. Cuando en 1632 Galileo, como consecuencia del permiso que le concedió el Papa Urbano VII para discutir el sistema copernicano en un libro “siempre que diese una igual e imparcial discusión de los argumentos a favor del sistema ptolemaico” (Sánchez Ron,


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Tierra y cielos: ¿Dos universos separados? 1999), publica su obra "Diálogo sobre los dos máximos sistemas del mundo ptolemaico y copernicano" (1632), en italiano y en forma de diálogo, haciéndola accesible a la sociedad, se inicia una auténtica persecución contra él, pese a su edad avanzada. Fue juzgado por la Inquisición, amenanzado con tortura y obligado a abjurar de sus ideas, cosa que Galileo hizo para salvar su vida. De hecho, años atrás, en 1600, Giordano Bruno, había sido sometido a torturas para que renunciase a sus ideas (defensa del heliocentrismo, de la infinitud del Universo y la existencia de un gran número de mundos habitados) y, al no hacerlo, fue quemado en la hoguera.

La abjuración de Galileo fue leída públicamente en todas las iglesias de Italia, siendo condenado a permanecer confinado hasta su muerte (que tuvo lugar en 1642) en una villa en el campo. En este encierro escribió "Discursos y demostraciones sobre dos nuevas ciencias pertenecientes a la mecánica y el movimiento global" que se publicó en Holanda, dado que en Italia sus libros estaban prohibidos. Cabe señalar que esta condena de las teorías de Galileo se ha prolongado varios siglos, hasta muy recientemente. El Vaticano no anunció hasta 1968 la conveniencia de anularla y sólo la hizo efectiva en 1992, mientras que, desde la Congregación para la Doctrina de la Fe (Ex Santo Oficio), todavía se pretende hoy justificar y exculpar a la Inquisición.

Vale la pena extender estas reflexiones acerca de la libertad de investigación y sus obstáculos a otros momentos de la historia de la ciencia y contribuir así a cuestionar el mito de su neutralidad.

A.17. Citen ejemplos de otros conflictos que, a lo largo de la historia de la humanidad,

hayan enfrentado a la ciencia y la tecnología con posturas dogmáticas. Comentarios A. 17. La historia de la ciencia es pródiga, desgraciadamente, en

conflictos entre dogmatismos y libertad de investigación. La quema de Miguel Servet por atreverse a investigar en el interior del cuerpo humano y la inclusión del Origen de las especies en el Index Librorum Prohibitorum, oponiéndose a la revolución científica que supuso el evolucionismo, son dos de los casos más conocidos, que suelen ser señalados por algunos estudiantes. Pero los ejemplos pueden multiplicarse y llegar a nuestros días. Se puede mencionar, por ejemplo, la oposición frontal de determinados sectores de ideología conservadora a la investigación con células madre embrionarias. Pero es importante que los estudiantes comprendan que el rechazo del heliocentrismo constituye el ejemplo más paradigmático de resistencia a la libertad de investigación y de oposición absoluta al avance científico. De hecho, como ya hemos señalado, la “rehabilitación” del heliocentrismo por la Iglesia Católica tuvo que esperar a fines del siglo XX.

4. La gravitación universal. La síntesis newtoniana Después de Copérnico y Galileo, fueron muchos los que abordaron el estudio del

movimiento de los cuerpos celestes. Científicos ingleses, entre otros, como Hooke, Wren, Halley y, muy en particular, Newton (que nació el año 1642, precisamente el mismo año que murió Galileo) enfocaron los problemas de forma diferente: utilizando el nuevo concepto de fuerza y los principios de la dinámica, analizaron la última gran diferencia supuestamente existente entre los movimientos terrestres y celestes.


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A.18. Según la concepción aristotélico-escolástica del universo, el movimiento de los objetos celestes era considerado “natural”, no sometido a fuerzas. ¿Qué argumentos podemos aducir para afirmar que, por ejemplo, la Luna no está sometida a fuerzas... o que sí lo está?

Comentarios A.18. Digamos de entrada que, como han mostrado numerosas investigaciones, muchas personas piensan que “un objeto en órbita no pesa”, puesto que no “cae” hacia la Tierra. Así, cuando se pide a los estudiantes que “dibujen las fuerzas que actúan sobre un objeto que cae en las proximidades de la superficie terrestre y sobre un satélite puesto en órbita alrededor de la Tierra”, muchos estudiantes consideran que la fuerza neta sobre el satélite ha de ser nula, puesto que “se encuentra en equilibrio”. La separación Cielo-Tierra no es, pues, “una idea absurda del pasado”, sino que responde al sentido común, como tantos otros aspectos del modelo aristotélico. Pero la aplicación consecuente de los principios de la dinámica llevaron a Newton -y ha de llevar a los alumnos- a comprender que si la Luna gira (cambia la dirección de la velocidad), debe estar actuando sobre ella alguna fuerza resultante, ya que si no llevaría un movimiento rectilíneo uniforme. ¿Pero cuál podría ser esa fuerza?

A.19. El giro de la Luna alrededor de la Tierra o de los planetas alrededor del Sol

obligó a Newton a admitir que se trataba de movimientos forzados. Pero, ¿cuál podría ser esa fuerza? ¿Cuál fue la gran intuición de Newton al respecto?

Comentarios A. 19. La gran intuición de Newton, facilitada por los pasos dados por sus predecesores, fue atreverse a pensar que la misma fuerza que hace caer un objeto que soltamos, o que hace describir una parábola a un proyectil, es la que hace girar la Luna alrededor de la Tierra, o a los planetas alrededor del Sol; atreverse a pensar, en suma, en la existencia de una fuerza universal, por la que todos los objetos, terrestres o celestes, se atraerían entre sí.

Resulta interesante la lectura del texto de Newton (citado por Mason, 1985, p.103) que expresa la conexión que estableció la idea de la Gravitación Universal entre los movimientos de objetos en la Tierra y el movimiento de objetos celestes, como la Luna: “El que los planetas puedan ser retenidos en sus órbitas es algo que podemos comprender fácilmente si consideramos los movimientos de los proyectiles. En efecto, una piedra arrojada, se ve forzada por su propio peso a abandonar la trayectoria rectilínea (...) viéndose obligada a describir una línea curva en el aire y, merced a ese camino torcido, se ve finalmente llevada al suelo. Y cuanto mayor sea la velocidad con la que se proyecta, más lejos va antes de caer a tierra. Podemos suponer, por tanto, que la velocidad se incrementa de tal modo que describa un arco de (muchas) millas antes de llegar al suelo, hasta que, finalmente, excediendo de los límites de la Tierra, pasará totalmente sin tocarla”. Ése podría ser el caso de la Luna girando alrededor de la Tierra, o el de los planetas alrededor del Sol, debido, en todos los casos, a la atracción gravitatoria.

Como vemos, con esta analogía entre el movimiento de un proyectil y el de la Luna o el de un planeta, Newton estableció, por primera vez, la relación entre el movimiento de los cuerpos terrestres y celestes, superando una de las más grandes barreras del avance del conocimiento científico en la historia de la ciencia.


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Las aportaciones de Newton venían a culminar la primera gran revolución científica que supuso el desplazamiento del modelo geocéntrico por el heliocéntrico. Cabría pues preguntarse ahora:

A.20. ¿Por qué Newton tuvo menos dificultades que Galileo para que fueran aceptadas

sus ideas? Comentarios A.20. Podemos referirnos, en primer lugar a la ausencia de la Inquisición

en los países protestantes y al hecho de que el protestantismo, en ese momento, era más favorable a la ciencia que el catolicismo. Pero sobre todo es preciso referirse al hecho de que, pese a todas las condenas, los astrónomos habían comenzado, desde la publicación del libro de Copérnico, a utilizar sistemáticamente el sistema heliocéntrico por la mayor validez de sus predicciones, como un “artificio de cálculo” que en realidad no pretendía desplazar a la “verdad revelada”. De este modo los conocimientos científicos empezaron a ser vistos por algunos como un sistema paralelo que no tenía por qué afectar a las creencias religiosas y sus dogmas. Ello hacía menos peligroso el trabajo de los científicos, pero reducía la capacidad de la ciencia para modificar la ideología dominante. De hecho, el pastor luterano Osiander añadió una nota preliminar a la obra de Copérnico, señalando que la nueva teoría no era necesariamente verdadera, que podía considerarse simplemente como un modelo matemático conveniente para dar cuenta de los movimientos de los cuerpos celestes (Mason, 1985). Y aunque Copérnico no compartió nunca esa idea, ya que consideraba que su sistema del mundo era real, fue utilizada como excusa por muchos astrónomos para poder utilizar sin problemas el modelo de Copérnico, más sencillo que el ptolemaico.

En cualquier caso, con la Teoría de la Gravitación Universal, culmina lo que ha sido considerado el paradigma de las revoluciones científicas: por lo profundamente que afectó a los conocimientos científicos; por su repercusión en las concepciones acerca del lugar que los seres humanos ocupamos en el universo; por las dificultades que tuvo que superar (dogmas, fanatismos, persecuciones...); por realizar la integración de dos campos del conocimiento (astronomía y mecánica terrestre) que parecían inconexos… Y aún podríamos añadir: por las repercusiones que siglos después tendría la puesta en órbita de satélites artificiales, que iban a contribuir a transformar radicalmente la vida de los seres humanos. Pero de eso hablaremos más adelante. Ahora es preciso completar el estudio del establecimiento de la Ley de la Gravitación Universal, lo cual exigía pasar de las intuiciones cualitativas a las formulaciones operativas y a someter a prueba sus predicciones cuantitativas.

A.21. ¿De qué factores cabe suponer que dependa la interacción gravitatoria entre dos

cuerpos? Comentarios A.21. Los alumnos conjeturan fácilmente que la fuerza de atracción entre

dos cuerpos crecerá con el valor de sus masas y disminuirá con la distancia que les separa. El profesor puede indicar que ésas son conjeturas razonables y coinciden con las realizadas por el propio Newton, quien argumentó mediante cuidadosos razonamientos que la fuerza gravitatoria F sería proporcional al producto de las masas de ambos cuerpos, m1 y m2, e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que les separa, r2. Newton suponía así que el debilitamiento de la fuerza de atracción era debido al aumento de la superficie


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(4πr2) sobre la que se distribuía dicha atracción a la distancia r. De este modo las hipótesis de Newton pueden expresarse con la proporcionalidad F/ (m1m2/r2) = constante, siendo dicha constante universal, es decir, la misma para dos cuerpos cualesquiera. Designando a dicha constante como G (de Gravitación), la expresión anterior puede escribirse así: F = G m1m2/r2.

Ésta es la hipótesis, sin duda plausible, enunciada por Newton, pero en la que también realizaron contribuciones otros investigadores como Hooke y Halley. Una hipótesis que, naturalmente, debía someterse a prueba.

A.22. Propongan formas de contrastar las hipótesis enunciadas acerca de los factores

que determinan el valor de la fuerza gravitatoria. Comentarios A.22. Como es lógico, los estudiantes proponen estudiar cómo varía la

fuerza de atracción entre dos cuerpos al variar cada uno de los factores, lo cual supone variar la distancia entre los mismos (manteniendo fijas las masas) y variar las masas (manteniendo fija la distancia). Es el tipo de diseño mediante "separación de variables", con el que se han de llegar a familiarizar. Pero el diseño debe completarse resolviendo algunas dificultades, especificando cómo van a medirse las fuerzas, cómo hacer que sean apreciables frente a otras interacciones presentes, etc. Merece la pena detenerse en el estudio de estos diseños experimentales, que juegan un papel fundamental en la construcción de los conocimientos.

Un primer problema surge con el hecho de que la atracción de la Tierra sobre cada uno de los cuerpos va a ser mucho más intensa que la atracción entre ambos. Merece la pena, pues, pedir a las estudiantes que conciban algún procedimiento para que se pueda apreciar la fuerza entre dos cuerpos esféricos sin que la atracción de la Tierra enmascare su mutua atracción. Surge así la idea de colocar dos esferas en los extremos de una varilla que cuelga de un hilo por su centro, con lo que queda en equilibrio y la atracción de la Tierra queda anulada, ahora basta acercar a cada extremo de la varilla, es decir, a cada esferita, una esfera de masa suficiente para que las atracciones sean capaces de hacer girar la varilla (Holton y Roller, 1963).

Esta idea de la balanza de torsión puede ser concebida por los estudiantes, pero el profesor ha de ir señalando las muchas dificultades a superar. Por ejemplo, ¿cómo lograr que las únicas fuerzas atractivas sean entre cada pequeña esfera del extremo de la varilla y la grande más próxima? (¿no se atraerán todas las esferas entre sí?). Surge así la necesidad de que la varilla sea suficientemente larga para que la interacción entre las esferas alejadas sea despreciable. Otro problema es el de qué distancia considerar entre las esferas, resuelto, no sin dificultad, por el propio Newton, quien mostró que un cuerpo con distribución esférica de masa se comporta como si ésta estuviera concentrada en su centro.

También es preciso pensar la forma de medir esas fuerzas extraordinariamente débiles. Se puede concebir un haz de luz que se refleje en un espejo sujeto al hilo del que pende la varilla e incida en una escala graduada… que ha habido que calibrar previamente con fuerzas conocidas capaces de hacer girar la varilla. Esta actividad se convierte así en una nueva ocasión de comprender el papel de la tecnología en la actividad científica y, muy concretamente, en la concepción y realización de los diseños experimentales.

Conviene ahora señalar que un diseño semejante fue utilizado, efectivamente, para medir las fuerzas gravitatorias. Pero los experimentos los realizó el físico inglés


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Tierra y cielos: ¿Dos universos separados? Cavendish… a fines del siglo XVIII con masas ligeras en los extremos de la varilla, a las que aproximaba, en la forma que se ha indicado, dos esferas de masa muy superior. Cavendish buscaba determinar la densidad de la Tierra con sus experimentos, pero contribuyeron, posteriormente, a determinar el valor de la constante G (cuyo valor es 6,67⋅10-11 N. m2/kg2 ).

La precisión que requiere un diseño como el de la balanza de torsión no era factible, efectivamente, en la época de Newton. No era posible, en aquel momento, someter a prueba directamente la hipótesis de la gravitación universal. Newton tuvo que recurrir, pues, a pruebas indirectas. Esto es algo que ocurre muy a menudo en la ciencia. ¿Qué predicción indirecta podría realizar Newton utilizando su hipótesis de la gravitación universal como causa del giro de la Luna o de los planetas? Con otras palabras, ¿qué datos cuantitativos correspondientes a dicho movimiento debían ser obtenidos al aplicar la hipótesis?

Planteada así la cuestión si se considera conveniente, por ejemplo, para el caso de los últimos cursos del bachillerato, los alumnos pueden pensar en el periodo de giro de la Luna TL, que habría de poder obtenerse sin más que tener en cuenta que la fuerza centrípeta que hace girar la Luna (MLvL

2/ RTL) ha de ser, precisamente, la fuerza gravitatoria entre la Tierra y la Luna GMLMT/ RTL

2. Newton también aplicó su hipótesis al estudio de la relación entre el periodo T y el

radio r de la órbita de los planetas, deduciendo así una de las leyes que Kepler había obtenido por laborioso ensayo y error. Los estudiantes pueden obtener fácilmente, para el caso de órbitas circulares, la expresión T2/ r3 = cte., siendo dicha constante la misma para todos los planetas del Sistema Solar, 4π2/ GMS, puesto que solo depende de la masa del Sol.

La hipótesis de Newton fue afianzándose así hasta ser aceptada como Ley de la Gravitación Universal, culminando uno de los edificios teóricos más extraordinarios construidos por la ciencia.

Naturalmente, el establecimiento de la Ley de la Gravitación Universal no puso punto final, ni mucho menos, a la investigación en este campo. Los nuevos conocimientos generaron nuevas preguntas e impulsaron numerosos desarrollos que han llegado hasta nuestros días. Nos asomaremos, a continuación, a algunos de ellos.

5. Algunas consecuencias e implicaciones de la ley de gravitación universal Una primera cuestión relacionada con el establecimiento de la ley de Gravitación

Universal es la explicación de cómo tiene lugar la interacción gravitatoria. A. 23. ¿Cómo podemos explicar la interacción de dos cuerpos separados una cierta

distancia? Comentarios A.23. La idea newtoniana de acción a distancia entre los cuerpos presenta

una serie de dificultades que no pasaron desapercibidas para el propio Newton. De hecho, antes de Newton se pensaba que todas las fuerzas se producían por contacto, por eso cuando Newton introdujo las fuerzas gravitatorias a distancia se produjeron grandes controversias. Algunos afirmaban que dichas fuerzas eran un retorno a cualidades “ocultas” desterradas de la física por Galileo. Puede ser conveniente, a ese respecto, leer las propias palabras de Newton en una carta a Bentley en la que decía: “Es inconcebible que la materia bruta inanimada, sin la mediación de algo más que no sea material, influya y afecte a otra


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materia sin contacto mutuo (...) Una gravedad (...) tal que cualquier cuerpo pueda actuar sobre otro a distancia, a través del vacío, sin la mediación de algo más, a través de lo cual pueda conducirse la acción y la fuerza, es para mí un absurdo tan grande que no creo exista un hombre que con facultad de pensamiento sobre materias filosóficas pueda creer en ello. La gravedad debe estar causada por un agente que actúa constantemente según ciertas leyes” (citado por Tipler, volumen 1, capítulo 4, p.106).

Esta conjetura de la existencia del algún "agente" material a través del cual tiene lugar la interacción es también propuesta por algunos alumnos cuando se plantean cómo puede tener lugar la interacción de cuerpos distantes entre sí. Posteriormente, los científicos se plantearon la misma pregunta al estudiar otras fuerzas "a distancia" como las electromagnéticas. Para contestarla, Faraday y otros científicos en el siglo XIX introdujeron la idea de campo y hoy hablamos de campo gravitatorio y campo electromagnético como formas de existencia de la materia, a través de las cuales se propagan las interacciones. Sabemos, además, que el campo electromagnético está constituido por fotones y que posee propiedades físicas como energía y cantidad de movimiento. El campo gravitatorio es, por ahora, mucho menos conocido y aunque se sigan realizando experimentos para mostrar la existencia de “gravitones”, los resultados hasta el momento han sido negativos.

Estas limitaciones en el conocimiento del campo gravitatorio no deben esconderse a los estudiantes. Se evita así la visión deformada de ciencia acabada, en la que todos los problemas han sido resueltos. Por el contrario, conviene resaltar los desafíos que siguen reclamando el estudio y transmitir como algo positivo la idea de que una investigación fructífera genera más problemas que los que resuelve.

Pese a estas "dificultades" en la comprensión de la naturaleza de la gravitación, otros aspectos de la nueva teoría experimentaron un pujante desarrollo al que merece la pena asomar a los estudiantes. Previamente, sin embargo, conviene plantear a los alumnos por qué, pese a tratarse de la forma de interacción más débil (la electromagnética tienen una intensidad 1038 veces mayor que la gravitatoria), a escala astronómica constituye la interacción dominante.

A.24. ¿Por qué a escalas astronómicas la interacción dominante es la gravitatoria? Comentarios A. 24. Basta con hacer notar que aunque las interacciones

electromagnéticas tienen una intensidad muy superior a las gravitatorias, hay dos clases de carga eléctrica en la naturaleza que globalmente se equilibran, por lo que no hay objetos celestes con carga neta, capaces de interaccionar electromagnéticamente. En cuanto a las interacciones nucleares no cuentan a escala macroscópica porque son de muy corto alcance. Las interacciones gravitatorias resultan, pues, pese a su mucha menor intensidad, de una enorme importancia a escala macroscópica cuyo estudio se vio facilitado por el establecimiento de la teoría de la gravitación universal.

Antes de iniciar la siguiente actividad queremos señalar que, si se considera adecuado, por el nivel en el que se imparte el programa de actividades, puede abordarse con una mayor profundidad el estudio del campo gravitatorio, tomando en consideración sus características, así como el valor de la intensidad de campo en cada punto del mismo, su visualización y, muy en particular, el tratamiento de los aspectos energéticos en la interacción gravitatoria. Esto es lo que habitualmente encontramos en los libros de texto del


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Tierra y cielos: ¿Dos universos separados? nivel de Secundaria superior y por eso preferimos desarrollar aquí aspectos frecuentemente ausentes, pero absolutamente necesarios para cualquier nivel educativo.

A.25. Conjeturen qué avances científicos y tecnológicos pueden haberse derivado del

establecimiento de la Ley de la Gravitación Universal. Comentarios A.25. Unas de las primeras aplicaciones de la ley de Gravitación

Universal, que fueron desarrolladas en su mayor parte por el propio Newton, se refieren a la explicación de fenómenos hasta entonces inexplicables, como las mareas oceánicas. Pero debe dejarse claro que la explicación de este fenómeno no puede hacerse de manera completa sobre la base de esta ley, pues intervienen muchos otros factores que hicieron fracasar los intentos de Newton de dar una explicación cuantitativa a este fenómeno. En el caso de la atracción del Sol, aunque es muy superior a la que ejerce la Luna, no hay diferencias tan significativas entre los distintos puntos de la Tierra, dada la enorme distancia Tierra-Sol, por lo que influye menos, pero todavía de forma apreciable en la intensidad con que se producen las mareas. (Precisamente cuando la Luna está alineada con el Sol y la Tierra se producen las mareas vivas, mientras que si la Luna se encuentra en cuadratura con el Sol tienen lugar las mareas muertas).

La Ley de Gravitación también permitió explicar el comportamiento de los cometas. Los cometas habían sido un misterio desde la antigüedad, habiendo asociado su presencia a funestos presagios. La teoría gravitatoria de Newton permitió explicar su comportamiento: si los cometas aparecen periódicamente, su trayectoria será una elipse, solo que muy excéntrica. El más famoso de ellos es el cometa que Edmund Halley estudió cuando apare-ció en 1682 y para el que predijo un periodo de aproximadamente 75 años. Su vuelta en 1756 y tres veces más desde entonces, tras recorrer una amplia elipse que se extiende más allá del último planeta, fue interpretada como un importante triunfo de la mecánica newtoniana.

Otra consecuencia notable de la teoría de la gravitación universal fue la predicción de la existencia de nuevos planetas en el sistema solar, debido a las perturbaciones observadas en las órbitas de los planetas ya conocidos. Así, las irregularidades en la órbita de Urano, descubierto en 1781 por Herschel, fueron interpretadas como debidas a la existencia de algún otro planeta y condujeron, efectivamente, al descubrimiento de Neptuno en 1846 por Leverrier y Adams. Del mismo modo, por las perturbaciones que producía en este último, fue descubierto Plutón en 1930 por Tombaugh.

Podríamos seguir refiriéndonos a fenómenos como la existencia de galaxias, estrellas binarias, etc., cuyo conocimiento, que nos ha asomado a una mejor comprensión de la estructura del universo, es en buena medida deudor de la teoría de la gravitación universal. Esta es una posibilidad abierta a la decisión de cada equipo docente, en función de sus circunstancias concretas (y muy en particular del tiempo disponible) y nos ocuparemos, para terminar, de los satélites y naves espaciales, a los que los estudiantes se refieren, acertadamente, como uno de los campos de aplicación de mayor interés de la gravitación.

Para terminar, nos referiremos ahora a la aplicación de la Gravitación Universal en un campo que ha sufrido un enorme desarrollo en las últimas décadas: los satélites artificiales.

A.26. La posibilidad de poner un objeto en órbita alrededor de la Tierra fue ya

concebida por Newton, al menos implícitamente, al considerar que la parábola descrita


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por un objeto lanzado desde una torre con velocidad creciente va abriéndose y haciendo caer el objeto cada vez más lejos, de forma que si llegamos a darle suficiente velocidad puede llegar a no caer al suelo, cerrándose una trayectoria elíptica. Sin embargo fue tan sólo en 1957 cuando la antigua Unión Soviética puso en órbita el primer satélite artificial. ¿A qué pudo ser debido este retraso?

Comentarios A. 26. La discusión de esta actividad permite de nuevo referirse a la complejidad del desarrollo tecnológico. La idea simple de lanzar un objeto con suficiente velocidad no puede llevarse a la práctica sin contar con el combustible necesario para acelerar el objeto el tiempo suficiente para alcanzar dicha velocidad o sin la existencia de materiales capaces de resistir las elevadas temperaturas que se producen al atravesar la atmósfera a gran velocidad, etc. Algunos graves accidentes sufridos por los vehículos espaciales son buena prueba de esas dificultades.

A.27. ¿Qué aplicaciones conciben para los satélites artificiales? Comentarios A. 27. Como en tantas otras ocasiones, la primera motivación para el

lanzamiento de satélites artificiales fue, desgraciadamente, la militar (espionaje, colocación de armas en órbita dispuestas para el lanzamiento de proyectiles en cualquier momento…) y ésta sigue siendo una de las principales "aplicaciones" previstas en la llamada "guerra de las galaxias" con la que, entre otras cosas, el gobierno de Estados Unidos pretende dotarse de un "escudo inexpugnable" capaz de destruir cualquier misil enemigo. No podemos ocultar esta triste realidad que ha absorbido recursos impresionantes en una demencial carrera armamentista y que impide hoy en día atender las necesidades de los miles de millones de seres humanos que viven en la miseria.

Pero no podemos olvidar tampoco que hoy en día gran parte del intercambio y difusión de la información que circula por el planeta, casi en tiempo real, tiene lugar con el concurso de satélites, incluido el funcionamiento de Internet, o de la nueva telefonía móvil. Y lo mismo se puede señalar del comercio internacional, del control de las condiciones meteorológicas (con ayuda del Meteosat), de la detección de bancos de pesca, el seguimiento de la evolución de los ecosistemas amenazados (incendios, debilitamiento de la capa de ozono, procesos de desertización, extinción de especies…), la instalación de telescopios capaces de observar el firmamento sin la limitación de la atmósfera terrestre, las denominadas sondas como las Pionner, Voyager, etc., cuyos espectrómetros ultravioletas envían datos sobre las galaxias, enanas, blancas, etc., etc. Son pocas las actividades humanas que no se ven hoy facilitadas por la combinación de ordenadores, telefonía y satélites artificiales.

Puede ser interesante referirse a que la vida de un satélite está limitada a unos cuantos años ya que para mantener su órbita necesita utilizar sus cohetes propulsores de gas cada cierto tiempo, lo que supone que se va gastando su combustible en un cierto número de años, en función de su tamaño y la altura de la órbita, puesto que si ésta aumenta el roce con la atmósfera disminuye. Todo ello supone el abandono en el espacio de numerosos objetos denominados chatarra espacial, lo que está suponiendo un problema al que dedicaremos la siguiente actividad.

El impresionante desarrollo de los satélites artificiales ha generado un problema de "chatarra espacial" al que es preciso prestar atención:

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A.28. ¿Qué consecuencias tiene la existencia de la chatarra espacial? ¿Qué tipo de medidas se deberían adoptar para resolver el problema?

Comentarios A. 28. En general, las personas no solemos preocuparnos por la contaminación del espacio orbital, pese a que ya en la década de los ochenta la Comisión Mundial del Medio Ambiente y del Desarrollo (1988), en su documentado estudio acerca de los problemas a los que ha de hacer frente la humanidad, “Nuestro mundo común”, alertaba de que los residuos que continúan en órbita constituyen una amenaza creciente para las actividades humanas realizadas en el espacio o desde el espacio. La contribución de los satélites a hacer del planeta una aldea global es fundamental pero, como ha enfatizado la Agencia Espacial Europea, si no se reducen los desechos en órbita, dentro de algunos años no se podrá colocar nada en el espacio.

El satélite francés CERISE, que costó miles de millones, fue destruido por uno de esos escombros. De hecho este peligro ha encarecido ya enormemente el coste de los blindajes con los que hay que proteger a los nuevos satélites, cada vez más necesarios. Se podría pensar que "el espacio es muy grande" y que los riesgos de colisiones son, pues, pequeños. Pero no hay que olvidar que hay una órbita “preferida“ para los satélites de comunicaciones, la denominada autopista geoestacionaria que presenta muchas ventajas porque en ella los artefactos giran a la misma velocidad angular que la Tierra y quedan aparentemente fijos en el cielo respecto a la superficie del planeta. El número de satélites colocados allí se acerca a la saturación y las posibilidades de colisiones en esa zona son enormes.

Una de las mayores fuentes de esta chatarra, según la Comisión Mundial del Medio Ambiente y del Desarrollo (CMMAD), ha sido la actividad militar, con el ensayo de armas espaciales. Y ello se vería gravemente incrementado si se llevan adelante los planes de “guerra de las galaxias” que prevén la colocación de grandes cantidades de armas y de detectores de armas en los satélites, así como ensayos de destrucción de misiles en el espacio. Por eso la medida más importante para reducir los residuos espaciales, afirma la misma CMMAD, consiste en evitar que continúen los ensayos y el despliegue de armas espaciales que se utilizarán contra objetos colocados en el espacio. Se trata de medidas necesarias para evitar dejar en órbita esa herencia a las próximas generaciones, lo que resulta, según los expertos de la Subcomisión de Asuntos Científicos y Técnicos de la ONU, una negligencia tan grave como acumular residuos radiactivos cuya actividad puede durar cientos o miles de años, envenenar los océanos, salinizar las aguas subterráneas o destruir los bosques del planeta (Vilches y Gil-Pérez, 2003, capítulo 1, p.42). También aquí se puede conectar con la necesidad de una formación ciudadana que permita participar en la toma fundamentada de decisiones acerca de los problemas a los que la humanidad ha de hacer frente. Algo que, insistimos, ha llevado a Naciones Unidas a establecer una Década de la Educación para el Desarrollo Sostenible.

Para terminar esta consideración de la revolución científica y tecnológica que supuso el desplazamiento del sistema Geocéntrico por el Heliocéntrico y el establecimiento de la teoría de la Gravitación Universal, conviene proponer, a modo de recapitulación, algunas actividades de síntesis del estudio realizado en esta unidad.


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Conclusión A modo de revisión y recapitulación realizaremos las siguientes actividades: A. 29. Indiquen las aportaciones de interés que haya supuesto para ustedes el estudio

del tema. A. 30. ¿Qué campos del conocimiento quedan integrados a partir del modelo

heliocéntrico y su desarrollo? A. 31. ¿Qué relación existe entre la evolución de los conocimientos abordados en este

tema y las transformaciones de la propia sociedad? A. 32. Visiten un Planetario con el fin de realizar un trabajo posterior sobre sus

aportaciones para la comprensión de los conceptos abordados en el tema. A. 33. Realicen un seguimiento de las noticias aparecidas en la prensa durante varias

semanas relacionadas con la gravitación, viajes espaciales, origen del Universo etc., confeccionando un mural con las mismas para la clase y realizando un debate posterior acerca de sus repercusiones en la vida actual.

Comentarios A. 29 - A. 33. A lo largo del tema ya se han ido realizando pausas de

reflexión, a la vez que se ha resaltado el carácter revolucionario del paso del geocentrismo al heliocentrismo, permitiendo comprender el modo de crecimiento de la ciencia, evitando visiones de crecimiento lineal, a la vez que se analizan esos momentos culminantes en la historia del pensamiento que supusieron la remodelación del cuerpo de conocimientos tras el cuestionamiento de tesis aceptadas durante milenios.

Pero queremos señalar que el final del tema constituye una ocasión privilegiada para abordar aspectos fundamentales de la actividad científica, como lo referido a la recapitulación y las perspectivas abiertas con los desarrollo abordados. Por esta razón, se propone ahora un grupo de actividades que permiten recapitular todo lo estudiado en el tema, revisando y sintetizando lo que supuso esa gran revolución científica, el hundimiento de la barrera que separaba el Cielo de la Tierra, el surgimiento de un nuevo paradigma y la integración, por primera vez en la historia de la humanidad, de dominios aparentemente inconexos.

Una ocasión, también, para tratar de nuevo las relaciones CTSA, que han sido contempladas desde el inicio del tema pero que, tras avanzar en el estudio de la problemática abordada, es necesario analizar con mayor profundidad, conectando los aspectos tratados con los desarrollos tecnológicos y la sociedad y el medio en que se desarrollan (Solbes, 2002). Así, ya nos referimos a lo que supuso la búsqueda de una mejora en las predicciones astronómicas, fundamental para los largos viajes alejándose de las costas que tuvieron lugar en el siglo XV y que influyeron en el impulso que recibieron en esos años las investigaciones en el campo de la astronomía. También abordamos las barreras ideológicas a aceptar el movimiento de la Tierra, lo que constituye un magnifico ejemplo del papel subversivo del desarrollo científico, de cuestionamiento de dogmas y


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Tierra y cielos: ¿Dos universos separados? barreras a la libertad de pensamiento. Y es posible referirse a la contribución de todos estos desarrollos en acciones transformadoras en la Tierra, facilitando los grandes descubrimientos y con ellos la primera gran globalización y las transformaciones sociales y del medio físico que provocó en todo el planeta... conduciéndonos a la actual situación de emergencia planetaria (Bybee, 1992) que reclama decididas acciones correctoras (Comisión Mundial del Medio Ambiente y del Desarrollo, 1988; Mayor Zaragoza, 2000; Vilches y Gil, 2003).

Y si extendemos la consideración de estas implicaciones hasta nuestros días, nos encontramos con consecuencias aún mayores como, por ejemplo, las posibilitadas por los satélites artificiales que han modificado en profundidad la vida en la Tierra, haciendo posible la transmisión casi instantánea de información y de transacciones de todo tipo, así como la predicción de fenómenos atmosféricos, el estudio de la evolución de los ecosistemas, la detección de incendios, etc. etc., sin olvidar las repercusiones negativas que todo esto puede conllevar y que se relacionan con la contemplación de las perspectivas abiertas y la toma de decisiones al respecto.

Se trata, en definitiva, de aspectos fundamentales de la educación científica, a cuya comprensión puede contribuir la realización de la visita a un planetario, que permiten relacionar la gravitación con la revolución científico-técnica del siglo XX y profundizar en el conocimiento de la evolución de las ideas científicas, porque ayudan a mostrar una imagen de la ciencia en conexión con el mundo que nos rodea, con los avances científicos, con temas de actualidad, a ir aproximándonos al conocimiento de nuestros orígenes y, en definitiva, a contestar muchas de las preguntas que los seres humanos teníamos planteadas desde hace mucho tiempo, de una forma abierta, desprovista de mitos y supersticiones.

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TIERRA Y CIELOS: ¿DOS UNIVERSOS SEPARADOS

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